Активная антенна, проектирование согласующего устройства Опции

[DEM_ALEX]

Доброго дня.

Стоит задача сделать активную приемную антенну. Диапазон частот 50 МГц- 3 ГГц. В качестве самой антенны есть симметричный вибратор с входным сопротивлением порядка 200 Ом.
Возник вопрос. Как лучше сделать 1. Поставить симметрирующее устройство (и трансформатор), а затем уже усиливать сигнал. или 2. сделать дифференциальный усилитель в качестве входного каскада и симметрирующего устройства как описано в этой ветке

Что можно использовать в качестве симметрирующего устройства в таком широком диапазоне частот? Трансформатор по типу что стоят в "польских" антеннах? или можно балун на длинной линии с феритовымы кольцами как на картинке?

[Pir0texnik]

Кстати, Proffessor, а что думаете о том, что ВАХ ATF-54143 в даташите и ВАХ в ADS модели, скажем так не сильно похожи друг на друга... Кому верить ?

В аннотации под Fig.5 сказано, что такая схема включения использовалась для измерения только таких параметров как NF, Assiciated Gain, P1dB, OIP3, но ничего несказано об S-параметрах. И это правильно. Associated Gain всегда означает несогласованный коэффициент усиления. Те согласующие цепи на входе и выходе испытательной схемы скорее всего обеспечивают минимальный коэффициент шума и максимальное OIP3 начастотах до 2GHz.

так согласованный или несогласованный??

Эскизы прикрепленных изображений

 

[Proffessor]

Кстати, Proffessor, а что думаете о том, что ВАХ ATF-54143 в даташите и ВАХ в ADS модели, скажем так не сильно похожи друг на друга... Кому верить ?
так согласованный или несогласованный??

ADS-ом не пользовался. Полагаю, что в ADS заложены идеализированные ВАХ (кусочная аппроксимация отрезками прямых линий) без учета локальных изгибов. Вполне распространенная нормальная практика.
Associated Gain - если точнее - несогласованный с точки зрения передачи мощности, но согласованный для минимизации коэффициента шума. Толковый словарь Webster's Online Dictionary дает определение: "The tuned gain of a device when it is biased for optimum noise figure. Source: European Union."
Как известно всему прогрессивному человечеству, согласование по шуму и согласование по коэффициенту усиления - две большие разницы. Но параметры нелинейности лучше всего измерять при настроенном минимальном коэффициенте шума, чтобы понимать, какой достижимый динамический диапазон в системе.
А где же файло s1p или z1p для диполя?

Сообщение отредактировал Proffessor - Jul 26 2012, 13:15

[tsw]

А где же файло s1p или z1p для диполя?

Cylinder_p.s1p – антенна из вчерашнего поста (высота половины вибратора 190 мм, ширина одного лепестка 25 мм).
Dipole_1.s1p – антенна с размерами из Вашего pcb-файла (треугольник из меди толщиной 1.5 мм, высота 140 мм, максимальная ширина 70 мм, минимальная ширина 2 мм, зазор между треугольниками 10 мм, без диэлектрика, сопротивление порта 50 Ом).
Ну и проект AWR.

Прикрепленные файлы

 S_parameters.rar ( 96.48 килобайт ) Кол-во скачиваний: 15

 

[Proffessor]

tsw:
Ваш emp-файл у меня не запускается, сообщается, что неизвестная версия. У меня 9-я версия, у Вас, наверное 10-я. Но ничего, я откорректировал свой старый файл, вставил туда Ваш s1p дата файл на диполь ("DipoleS11_1") и свой старый z1p файл на диполь ("DipoleZ11"). Schematic1 - с Вашими данными, введенными в порт 1, Schematic2 - с портом, в котором мои данные z1p диполя. Пробовал перевести свои данные z1p в s1p (дата файл "DipoleS11"), но при запуске симуляции возникает непонятная ошибка.
Но ничего, вроде посчитано нормально. Импеданс диполя почти совпадает с Вашими данными. Коэффициент усиления по напряжению усилителя несет в себе мало информации для расчета антенны, но полезен для оценки устойчивости. Как видим, усилитель имеет тенденцию возбудиться на частоте 462MHz, но возбуждение легко убирается увеличением резисторов R1, R2. Подбором R3 и R4 можно регулировать коэффициент отражения на выходе.
Основным параметром любой антенны является коэффициент усиления Ga. Он равен произведению КНД на КПД. КНД для диполя в свободном пространстве с точностью 1dB можно принять 2dB. Для пассивной антенны в КПД входят потери на согласование и потери в фидере. Для активной антенны КПД состоит из коэффициента согласования стыка диполя и входа усилителя Mi и коэффициента усиления мощности самого усилителя Gp:
КПДаа= Mi*Gp. Зная коэффициент согласования и коэффициент шума усилителя, можно прикинуть коэффициент внутреннего шума активной антенны и сравнить его с коэффициентом внешнего шума для оценки чувствительности приемной системы. Сквозной коэффициент передачи мощности, который и есть КПД, соответствует такому параметру в AWRDE, как Power Transducer Gain (GT). Он у меня получился где-то на 10dB выше, чем тот КПД, который я считал раньше в маткаде, особенно на нижних частотах. Кроме того, расчет по Вашим данным дает непонятный провал GT на частоте 44MHz. Максимум КПД (24dB) получился на частое 410MHz.
 Damp1.zip ( 83.65 килобайт ) Кол-во скачиваний: 66


Сообщение отредактировал Proffessor - Jul 27 2012, 06:11